[发明专利]一种基于人-车-路模型的脑-控车辆的脑-机接口参数和动力学参数设计方法

权利要求书

1.一种基于人-车-路模型的脑-控车辆的脑-机接口参数和动力学参数设计方法,主要应用于脑-机接口参数和动力学参数设计，并能够根据该模型进行脑-控驾驶性能测试，借助于虚拟仿真平台，考虑脑-控驾驶员的驾驶特性，对脑-控车辆的动力学参数以及脑-机接口参数进行测试。

2.根据权利要求1所述的基于人-车-路模型的脑-控车辆的脑-机接口参数和动力学参数设计方法包括:人-车-路模型和信息储存模块。其中人-车-路模型包括：脑-控驾驶员模型(脑-控操作者模型)、BCI识别模型、控制规则(模型)、执行器(电机)模型、车辆模型以及虚拟测试道路环境模块。

3.根据权利要求2所述，脑-控驾驶员模型模拟脑-控驾驶员决策脑-控驾驶的操作；BCI识别模型模拟驾驶员进行具体的BCI操作；控制规则用于实现将定性的控制命令转化为定量的控制量；执行器模型用于执行由控制规则产生的控制量，实现对方向盘的转动；车辆模型则是由专业的汽车软件提供的14自由度的汽车模型，该模型用于模拟真车；虚拟测试道路环境模块是根据不同的设计要求，通过虚拟现实建立测试所需的道路和路况。

4.根据权利要求2所述，信息储存模块用于采集和储存仿真测试过程中的数据；脑-控驾驶员模型模拟人在脑-控驾驶过程中对车辆的输入。

5.根据权利要求2所述，BCI识别模型主要包括数据库、数据库的调用以及识别算法三部分。数据库是根据不同的用户分别采集每一位用户的原始脑电信号建立的；然后根据预期控制命令决策模型决策出的预期控制命令调用相应的脑电数据；最后由识别算法模型实现对该数据的处理分析以及控制命令的输出。

6.根据权利要求2所述，控制规则是用于将由BCI识别模型获得定性的控制命令转化为具体的控制量，并由执行器模型完成该控制量的执行。

7.根据权利要求1所述，整个脑-控车辆的脑机接口参数设计和动力学参数设计方法主要包括以下几个步骤：

步骤1，根据Carsim中的车体参数的设置，通过Carsim设置14自由度的车辆动力学模型，将车辆的动力学参数(如：车重、轴距、转向惯量等)作为仿真时的变量；

步骤2，根据不同的使用者，建立不同的脑电信号数据库，并将BCI仿真中可以调整的参数(即：响应时间、准确度)作为仿真时的变量；

步骤3，根据不同的设计要求，选择不同的测试道路；

步骤4，将车辆动力学模型中的参数、BCI模型中涉及到的参数以及测试道路的信息输入给测试系统分别进行测试；

步骤5，在测试完毕之后，对测试过程中车辆的状态响应进行采集储存；最后对结果进行分析，针对数据库对应的用户制定最优的脑-控车辆的脑-机接口参数以及动力学参数方案。

8.根据权利要求7所述，车辆动力学模型中需要设计的不同参数(如：车重、轴距、转向惯量等)以及BCI参数的设置(即：响应时间、准确度)，按照设计要求进行修改。

综合考虑车辆动力学模型中参数的设计，以及BCI参数的设置，通过对测试的结果进行分析，选择合适的参数组合，针对每一位用户设计个性化的脑-控车辆系统。